ĐỀ CƯƠNG CƠ SỞ ĐỊA CHẤT BIỂN Câu 1: Các phương pháp nghiên cứu địa chất Phạm vi áp dụng, ưu nhược điểm phương pháp * Nghiên cứu địa hình – phương pháp trắc địa: - Mục tiêu: Xác định hướng di chuyển theo hướng tàu * Nghiên cứu địa hình – phương pháp hồi âm Sonar: - 1990: sử dụng dây rọi - Hiện nay: đo sâu hồi âm, quét đo sườn - Nguyên tắc: Tạo tia sóng âm chùm tia sóng âm hướng xuống đáy biển, sóng gặp vật cản hồi âm ngược trở lại H=½txv - Ưu: Đo vẽ địa hình theo giải mà tàu qua với độ sâu lớn dải chùm tia lớn diện tích quét rộng - Nhược: nhiệt độ nước biển độ mặn làm thay đổi tốc độ truyền sóng âm chúng tỉ lệ thuận với tốc độ truyền sóng tồn sai số định * Phương pháp nghiên cứu địa hình – phương pháp lặn: Con người, máy nước * Phương pháp nghiên cứu trầm tích, địa mạo: - Mục tiêu: Phân vùng trầm tích, hiểu rõ đặc điểm địa chất, địa mạo * Lấy trầm tích biển: - Cuốc đại dương, - Hộp trọng lực - Ống phóng trọng lực - Lưới vét đáy - Ưu điểm: Nhanh, gọn, dễ thao tác - Nhược điểm: Chỉ lấy tầng mặt đáy tầng có độ sâu nhỏ Câu 2: Đặc điểm cấu trúc bên TĐ? - Hiểu biết tỉ trọng TĐ giúp ta luận giải cấu trúc thành phần TĐ - Các thông số hình thái, kích thước, khối lượng, momen quán tính cho thấy tỉ trọng trung bình TĐ ~ 5,5 g/cm3 - Trong tỉ trọng phần vỏ TĐ 2,7 g/cm3 – 3,3 g/cm3 nên tỉ trọng phần sâu phải có tăng cao đáng kể để đảm bảo cho giá trị trung bình đạt 5,5 g/cm3 - Phần lớn thông tin cấu trúc thành phần vật chất TĐ độ sâu > vài km suy luận từ việc nghiên cứu sóng địa chấn - Sóng dọc ( P – wave ) di chuyển môi trường vật chất - Sóng ngang ( S – wave ) có tốc độ di chuyển ~ ½ sóng dọc không truyền qua chất lỏng - Kết địa chất cho thấy TĐ có cấu trúc vòng chia thành nhiều lớp: lớp vỏ, lớp manti, nhân ( nhân nhân ) + Lớp vỏ: – 10km đại dương > 40km lục địa, vỏ giàu khoáng vật feldspar khoáng vật silicate olivine pyroxene + Lớp manti: Sâu 2900 km ngăn cách với lớp vỏ mặt moho, chiếm 2/3 trọng lượng TĐ, chủ yếu olivine, pyroxene khoáng vật chứa nhôm gần gũi với đá peridolite Phần manti + lớp vỏ tạo thành thạch ( đá trạng thái cứng ) Bên thạch quyển mềm vật chất trạng thái dẻo có vai trò cân đẳng tĩnh cung cấp nguồn magma + Nhân: Thành phần sắt, niken lưu huỳnh chiếm 32% trọng lượng TĐ Câu 3: Đặc điểm địa hình đáy đại dương? Mặt cắt ngang thể cấu trúc đại dương bao gồm: - Rìa lục địa ( thềm lục địa + sườn lục địa + chân lục địa ) nơi chuyển tiếp từ lục địa đại dương tập trung nhiều khoáng sản Rìa lục địa có loại: rìa lục địa thụ đông rìa lục địa tích cực - Đường biển thẳm - Đồi biển thẳm - Thung lũng tách gian - Máng nước sâu * Rìa lục địa thụ động: - Cửa sông: lớp trầm tích gốc có trình địa chất ổn định - Thềm lục địa: Hình thành điều kiện tách giãn vỏ lục địa, chuyển tiếp từ đường bờ đến độ sâu trung bình 130m, thành phần thạch học bên thềm lục địa vỏ lục địa với chiều dày vát mỏng nhanh phía biên giới thềm - Độ dốc thoải < 1:1000, chiều rộng vài km 400km ( TB 78 km) - Trên thềm lục địa thường tồn bậc biển dấu ấn thời kỳ tăng mực nước biển - Chủ yếu tiếp nhận trầm tích từ lục địa mang phát triển ám tiêu san hô - Sườn lục địa: độ sâu tăng nhanh chóng từ 100m (200m) đến 1500 – 3500m, độ dốc > 1:40 ( trung bình độ ) - Chân lục địa: chuyển tiếp từ thềm lục địa đến bồn đại dương rộng ~ 100 – 200km, độ dốc thoải ~ 1:100 – 1:700 - Các hệ thống canyon máng biển sâu thường cắt vào sườn chân lục địa, đóng vai trò kênh vận chuyển vật liệu trầm tích từ thềm sườn vùng nước sâu * Rìa lục địa tích cực: Quá trình địa chất thay đổi - Rìa tích cực hình thành ranh giới kiến tạo mảng đại dương bị hút chìm xuống bên mảng lục địa - Rìa tích cực khác với rìa lục địa thụ động chỗ chân lục địa lại tồn mảng đại dương ( trục sâu đại dương + trục sâu biển nông ) - Máng đại dương cấu trúc hẹp ( < 100km chiều rộng ) sâu ( có chỗ > 11km độ sâu ) chạy dọc theo chân lục địa nơi có ranh giới hút chìm với chiều dài lên đến hàng nghìn km Câu 4: Các tính chất vật lý TĐ? * Các thuộc tính TĐ: - TĐ giống nam châm khổng lồ với trục địa ( bắc – nam ) lệch với trục địa lý ( bắc – nam ) góc 11,5 độ Từ trường bao quanh TĐ gọi trường địa từ - Địa từ có tính chất đặc trưng: + Độ từ thiên: góc lệch kinh tuyến địa lý với kinh tuyến từ điểm TĐ Có giá trị độ xích đạo tăng dần đến 11,5 độ cực Tùy theo vị trí trục địa từ mà có độ lệch từ thiên dương độ lệch từ thiên âm + Độ từ khuynh: Góc lệch nam châm với mặt phẳng nằm ngang Có giá trị = độ xích đạo 90 độ cực - giá trị thay đổi theo thời gian, vị trí nhiều yếu tố khác - Sự đảo từ: Là tượng đường lực từ theo hướng ngược với thông thường ( khỏi TĐ cực Bắc vào TĐ cực Nam ) - Dị thường từ: Là tượng cường độ địa từ nơi cao thấp giá trị trunng bình Đây dấu hiệu để nghiên cứu tượng địa chất tìm kiếm khoáng sản - Để nghiên cứu từ trường người ta dùng từ kế đo TĐ, máy bay, vệ tinh * Trọng lực lực hút TĐ tác dụng lên: - Giá trị trọng lực: Trên bề mặt TĐ không đồng mà tăng theo độ cao địa phương thành phần vật chất - Để đo trọng lượng người ta dùng trọng lực kế để đo trực tiếp mặt đất hay máy bay, vệ tinh Những nơi có giá trị trọng lực cao/ thấp giá trị trung bình gọi có dị thường trọng lực Dị thường dấu hiệu để nghiên cứu địa chất, khoáng sản - Trường lực hấp dấn bao quanh TĐ gọi trường trọng lực Cường độ trọng lực giảm dần theo độ cao Câu 5: Tiến hóa đới ven bờ phụ thuộc vào yếu tố nào? Phân tích? - Tiến hóa đới ven bờ phụ thuộc vào yếu tố: + Điều kiện địa chất ( thành phần thạch học, cấu trúc địa chất,…) + Hoạt động kiến tạo vỏ TĐ ( hoạt động đứt gãy, uốn nếp, chuyển động nâng, hạ,… ) + Điều kiện khí hậu: thay đổi mực nước biển, phong hóa, điều kiện sóng, thủy triều, thảm thực vật, đới ven bờ - Một biến đổi quan trọng hóa trình tiến hóa đới ven bờ di chuyển ra/ vào đường bờ biển - Đường bờ biển tiến xa ( mở rộng diện tích đất ) ( xảy thời gian dài ): + Tốc độ trầm tích > tốc độ xói mòn ( > tốc độ dâng cao mực nước biển tương đối ) + Chuyển động kiến tạo nâng lên nên lục địa nâng lên + Sự hạ thấp mực nước biển - Sự biến đổi bờ biển xảy với tốc độ nhanh điều kiện có bão, sóng thần, hoạt động magma biến đổi chậm điều kiện bình ổn ( xảy thời gian ngắn ) - Nguyên nhân lục địa hạ xuống: Tăng tải trọng ( xây đựng đô thị nên lục địa lún xuống biển ), rút nước ngầm - Quá trình tiến hóa đới ven bờ xảy nhiêu mức thời gian khác hàng năm, hàng nghìn năm - Việc xác định tiến hóa đường bờ biển dựa vào dấu tích khảo cổ học, ngấn nước biển cổ, đồ ảnh viễn thám thành lập chụp thời điểm khác Câu 6: Các nguyên nhân làm thay đổi mực nước biển? * Những biến đổi có tính chu kỳ: - Dao động thời tiết theo mùa, năm, thủy triều - Hiện thượng Elnino Lanina ( mực nước biển hạ thấp ) * Những biến đổi tính chu kỳ: - Tăng mực nước biển toàn cầu ( Eustatic ) Nước đại dương bổ sung lượng nhỏ từ lò magma phun trào lên, nhiên điều nhiều ảnh hưởng tới mức tăng cao nước biển toàn cầu lượng đáng kể kỷ Đệ Tử - Tăng nhiệt độ độ mặn: Thể tích nước biển giảm độ mặn tăng ngược lại Nhiệt độ khí tăng/giảm nên nhiệt độ trung bình nước đại dương tăng/giảm suy thể tích nước tăng/giảm độ C………… - Lắng đọng trầm tích: Lượng trầm tích hàng năm vận chuyển từ đất liền biển làm cho mực nước biển tăng với tốc độ chậm chạp ( ~ 3mm / kỷ ) Nếu toàn lượng đất đá nằm mực nước đổ biển làm cho mực nước biển tăng thêm 250m - Tăng thể tích bồn đại dương liên quan đến chuyển động mảng thạch - Chuyển động biến dạng vỏ TĐ dòng đối lưu manlte - Chuyển động tạo núi - Chuyển động tái lập cân đẳng tĩnh ( Isostatic ) - Biến đổi khí hậu ( băng hà toàn cầu – Glacio – Eustatic ) - Hoạt động núi lửa - Tác động người - Hình thái địa mạo đáy biển dòng hải lưu Câu 7: Trình bày mqh tương quan độ dốc bãi, chiều cao sóng, vị trí đới sóng vỡ Câu 8: Các môi trường trầm tích chính? - Môi trường lục địa: Sa mạc, băng hà, sông suối, hồ, hang động - Môi trường hỗn hợp ( đới chuyển tiếp ): đầm phá, delta ( tam giác châu), cửa sông ( bãi biển ) - Môi trường biển: biển nông, biển chuyển tiếp, biển sâu • Đới nước biển nông (hoạt động sụt lún đóng vai trò chủ đạo việc túc tụ trầm tích • Trầm tích thuộc đới biển nông phản ánh tương tác liên tục sụt lún kiến tạo - thay đổi mực nước biển - trình động học khác • Đới nằm đới quang hợp giàu hữu =>chịu tác động giới sinh vật • Quá trình tương tác phức tạp đới nước nông => có nhiều môi trường trầm tích khác thuộc đới biển nông VD: cát thường phân bố phạm vi gần bờ đến 20 mét độ sâu, bột tích tụ khoảng cách 30 km từ đường bờ, vvv • Tiến hóa đường bờ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tốc độ cung cấp nguồn trầm tích, chế độ thủy triều, sụt lún kiến tạo, biến đổi khí hậu, • ~70% diện tích thềm lục địa che phủ trầm tích tàn dư hình kết trình biển tiến nhanh Holocene Câu 9: Trình bày trình bồi lắng cửa sông, delta? - Bán khép kín, có pha trộn nước biển nước sông, chịu tác động dòng sông, sóng, thủy triều, gió tỉ trọng nước - Cửa sông kết trình tiển tiến với tốc độ nhanh tốc độ cung cấp trầm tích - Ước tính hàng năm có > tỉ trầm tích vận chuyển biển, phần lớn tích tụ cửa sông vùng ven biển - Nguồn trầm tích cửa sông: sông, đáy biển, vùng biển lân cận,sinh vật - Hạt thô chìm trước hạt mịn - Tại đới có độ mặt ~2-5 o/oo, hạt sét dính lại với nhau, tăng kích thươc lắng đọng - Delta hình thành điều kiện ngược với cửa sông Tốc độ trầm tích > tốc độ tạo không gian lắng đọng vùng cửa sông - Hình thành lên tích tụ trầm tích hình tam giác vùng cửa sông đường bờ biển thoải - Hình thành delta phụ thuộc vào dòng chảy cửa sông, gió, thủy triều, địa mạo ven bờ lượng cung cấp trầm tích Câu 10: Đặc điểm môi trường trầm tích thềm lục địa? - Độ dốc thoải < 1:1000 Chiều rộng vài km – 400km ( TB: 78km), độ sâu đạt đến 200m - Trầm tích bao gồm trầm tích đại đới ven bờ trầm tích tái lắng đọng - Gần bờ trầm tích hạt thô, xa bờ trầm tích hạt mịn giới hạn gần bờ ( 6km ) Các trầm tích bùn cát hạt mịn vận chuyển tới khoảng cách 30km so với đường bờ - Các trầm tích nằm phạm vi có nguồn gốc tàn dư ( hạt thô, oxi hóa,…) - Căn vào nguồn gốc vật liệu chia thành: + Tường cát tàn dư: phân bố gián đoạn, nằm trực tiếp trầm tích đệ tam đá nóng + Tường trầm tích đại bao gồm: Các quạt cát đại ( phân bố mỏng dần, mịn phía biển ) Các lớp bùn đại vận chuyển xa bờ dạng lơ lửng Câu 11: Phân loại nguồn trầm tích biển sâu? Phân loại: theo kích thước hạt, theo thành phần - Nguồn vật liệu trầm tích lục nguyên: trượt lở, dòng trọng lực, dòng hải lưu, gió ( vật liệu sét ), băng hà, thiên thạch - Nguồn vật liệu biển: Có thể có phản ứng hóa học với nước biển môi trường biển sâu tạo thành khoáng vật - Nguồn vật liệu sinh học: Lắng đọng từ sinh vật: mảnh xương, vỏ, thể đơn đa bào (suy ra) chiếm tỉ lệ lớn môi trường biển sâu Câu 12: Nêu chế vận chuyển trầm tích biển sâu? ... lục địa ( thềm lục địa + sườn lục địa + chân lục địa ) nơi chuyển tiếp từ lục địa đại dương tập trung nhiều khoáng sản Rìa lục địa có loại: rìa lục địa thụ đông rìa lục địa tích cực - Đường biển. .. ( bãi biển ) - Môi trường biển: biển nông, biển chuyển tiếp, biển sâu • Đới nước biển nông (